施用螯合肥對烤煙煙葉煙堿和鉀含量的影響

王麗晶，江定心, 陳澤鵬，韋建玉，萬樹青, 馬柱文

(1 天然農藥與化學生物學教育部重點實驗室/華南農業(yè)大學 資源環(huán)境學院，廣東 廣州 510610；2 中國煙草總公司 廣東省公司, 廣東 廣州 510610；3廣西中煙工業(yè)公司，廣西 南寧 545005；4廣東省農業(yè)科學院 作物研究所，廣東 廣州 510640)

施用螯合肥對烤煙煙葉煙堿和鉀含量的影響

王麗晶1，江定心1, 陳澤鵬2，韋建玉3，萬樹青1, 馬柱文4

(1 天然農藥與化學生物學教育部重點實驗室/華南農業(yè)大學 資源環(huán)境學院，廣東 廣州 510610；2 中國煙草總公司 廣東省公司, 廣東 廣州 510610；3廣西中煙工業(yè)公司，廣西 南寧 545005；4廣東省農業(yè)科學院 作物研究所，廣東 廣州 510640)

【目的】探索不同螯合肥聯(lián)合施用對烤煙煙葉品質的影響.【方法】采用盆栽和田間試驗，研究了烤煙聯(lián)合施用不同螯合肥煙葉化學成分含量變化，并對不同處理烤煙煙葉的總糖、還原性糖、總氮、煙堿、鉀等化學成分含量變化進行綜合分析.運用統(tǒng)計學中的主成分分析法，綜合比較分析康凱Ⅱ號、富諾根與富諾鉀和康凱Ⅱ號、富諾根與富諾磷聯(lián)合施用對烤煙煙葉品質的影響.【結果和結論】盆栽試驗表明，苗期葉面噴施康凱Ⅱ號和富諾根，生長期分別噴施富諾鉀或富諾磷，烤煙煙葉煙堿含量分別降低41.24%和3.44%，鉀含量分別增加42.86%和26.02%.田間試驗表明，聯(lián)合施用康凱Ⅱ號、富諾根和富諾鉀或富諾磷，烤煙煙葉鉀含量分別增加56.00%和93.28%，煙堿含量分別降低23.11%和29.25%.

螯合肥； 烤煙； 煙堿; 鉀; 煙葉品質

煙葉是煙草行業(yè)發(fā)展的基礎，煙葉的品質關系到煙草行業(yè)發(fā)展的全局.煙葉化學成分是決定煙葉品質的內在因素，與煙葉的外觀、物理性狀及感觀關系密切[1- 2].煙草內在品質的基礎是化學成分，1982年Dube等[3]報道，煙葉中已被鑒定的化學成分有2 549種，其中某些主要化學成分影響和決定了煙葉品質的優(yōu)劣.在卷煙工業(yè)中，鉀和煙堿含量是決定煙葉品質的2項重要指標.我國煙葉鉀質量分數約在1.1%～6.2%之間, 平均低于2.0%, 普遍低于國際優(yōu)質煙鉀質量分數3%左右的要求[4].煙堿質量分數以1.5%～3.5%之間為宜, 最佳為2.5%, 而我國主要煙區(qū)烤煙煙堿含量有逐年升高的趨勢, 而且年際變異較大[5].導致我國煙葉整體質量不高、香氣量不足、香氣濃度不夠、煙堿偏高、淀粉含量偏高、可用性差.因此我國烤煙種植過程有必要進行一些栽培管理措施，提高煙葉鉀含量、降低煙堿含量，提升我國煙葉工業(yè)的可用性.解決煙葉鉀含量低的問題，需要從兩方面考慮：一是在煙葉生長中后期需要提供足夠的鉀素以補償外泄鉀的損失，使煙葉中鉀含量最終能維持在相對高的水平；二是適時減少氮素供給，減弱后期干物質積累量和煙堿合成，從而有利于葉片含鉀量提高[6].

近年來利用植物生長調節(jié)物質來提高煙葉含鉀量、降低煙堿含量，改善煙葉品質成為研究的熱點[7].葉面噴施 ABA、6-BA、TIBA可以提高煙葉中的煙堿含量[8-9]，打頂后噴施2,4-D可顯著降低煙葉總生物堿含量，且上部煙葉降低幅度最大[10].打頂后噴施20 mg·kg-1IAA對增加煙葉鉀含量效果顯著[11-12]，用人工合成降堿增鉀制劑處理打頂后的煙株，在降堿增鉀的同時，還使煙葉致香物質的量與質有所提高[13].可見，使用植物生長調節(jié)劑不同程度地提高了煙葉鉀含量，降低了煙堿含量，改善了煙葉品質.生長調節(jié)劑通過新陳代謝作用影響植物自身天然有機化合物從而產生作用，效果產生較慢，并且生長調節(jié)劑使用濃度有嚴格的要求，使用不當易產生藥害和促使植物瘋長，降低煙葉品質.葉面肥肥效快，既可以及時補充煙株生長所需的營養(yǎng)元素，改善煙株營養(yǎng)，促進烤煙生育葉片的生長，同時可以解決煙株化學成分不協(xié)調的問題，是一種成本低，見效快的施肥提高烤煙煙葉品質的有效途徑[8-11].梁文旭等[14]研究了2 種葉面肥對烤煙外觀和內在品質的作用效果發(fā)現，煙株進行復合葉面肥噴施處理后，煙葉結構、油分、色度等得到明顯改善；煙堿含量適宜，化學成分協(xié)調性得到改善，煙葉評吸性狀明顯提高.碳氮代謝是烤煙植株最基本的代謝過程，其強度、協(xié)調程度及其在煙葉生長和成熟過程中的動態(tài)變化模式直接或間接影響煙葉各類化學成分的含量和組成比例，對煙葉品質產生重大影響.研究結果表明，施磷在一定范圍內可以提高低氮水平下硝酸還原酶活性，促進煙葉的生長發(fā)育；增加施磷量可以提高轉化酶活性，使碳代謝增強[15].鉬作為植物生長必需的微量元素，具有多種生物學功能.張紀利等[16]研究不同施鉬量對烤煙化學成分含量和經濟性狀的影響發(fā)現：施鉬肥量80 mL·株-1時煙葉產量、產值、上等煙比例提高，且有利于提高煙葉總糖、還原糖含量；施鉬肥量40 mL·株-1有利于提高煙葉鉀含量，降低煙葉總氮、煙堿、氯含量，并協(xié)調煙葉糖堿比、氮堿比和鉀氯比.

本文主要研究聯(lián)合施用外源硅、鉬、鉀、磷等元素螯合肥對煙草主要化學成分含量的影響, 以期通過施肥調節(jié)煙葉主要化學成分的含量，抑制或減少煙葉中煙堿的積累，為通過田間栽培管理技術提高煙葉品質和可用性提供參考.

1 材料與方法

1.1 材料

供試烤煙NicotianatabacumL.品種為“K326”.

康凱Ⅱ號、富諾根、富諾鉀、富諾磷，均為西班牙TRADECOORP公司產品.康凱Ⅱ號：單硅酸、Si(OH)4和鉬，ρ為36 g/L;富諾根：一種液體活性生根劑和生長調節(jié)劑，含自由氨基酸84 g·L-1、有機質180 g·L-1、P2O560 g·L-1、K2O 42 g·L-1、EDDH-Fe 0.4 g·L-1、EDTA-Zn 0.8 g·L-1、EDTA-Mn，0.6 g·L-1、Mo 1.2 g·L-1；富諾鉀：液態(tài)高濃度(EDTA)螯合鉀肥，ρ(K2O)為465 g·L-1；富諾磷:ρ(亞磷酸鉀)為420 g·L-1.

1.2 方法

1.2.1 盆栽試驗 2011年在華南農業(yè)大學溫室內進行.土壤類型為沙壤土，其理化性質為：pH 6.38，有機質16.5 g·kg-1，全氮1.27 g·kg-1，全磷0.51 g·kg-1，全鉀15.7 g·kg-1，堿解氮99.69 mg·kg-1，速效磷45.1 mg·kg-1，速效鉀90.61 mg·kg-1.選用高45 cm、直徑 35 cm 的塑料盆，每盆裝干土 15 kg，選取健壯一致的煙苗移植于塑料盆中，每盆1株.設2個處理(T1和T2)，以噴施清水為對照(CK),每處理3次重復.T1:苗期60 d時葉面噴施康凱Ⅱ號(稀釋1 000倍)+富諾根(稀釋1 000倍)，快速生長期葉面噴施富諾鉀(稀釋1 000倍)，摘頂后葉面噴施富諾鉀(稀釋1 000倍)；T2：將T1處理摘頂后改為葉面噴施富諾磷(稀釋1 000倍).每株噴水均為 300 mL[17].煙苗移栽后每2 d澆水1次，移栽后第7、14、30、45天時各施復合肥1次，每次施肥處理復合肥的N∶P∶K質量比為1∶1∶2[18]，復合肥用量按15 kg土分別為 5、10、20、20 g 施入.

1.2.2 田間試驗 2012年在廣東省農科院鐘落潭實驗基地進行.土壤類型為沙泥田，其理化性質為：pH 6.4，有機質10.03 g·kg-1，全氮1.14 g·kg-1，全磷0.48 g·kg-1，全鉀14.7 g·kg-1，堿解氮109.69 mg·kg-1，速效磷20.4 mg·kg-1，速效鉀62.2 mg·kg-1.每小區(qū)種45株(3行/小區(qū)，15 株/行，行株距為1.0 m×0.5 m)，每處理重復 3 次，隨機排列.成熟后采收、烤干，取樣粉碎備用.田間試驗共設2個處理(T3和T4)，以噴施清水為對照(CK),每處理3次重復.T3：快速生長期在葉面噴施康凱Ⅱ號(稀釋1 000倍)+富諾根(稀釋1 000倍)+富諾鉀(稀釋1 000倍)，摘頂后葉面噴施富諾鉀(稀釋1 000倍)；T4：將T3處理摘頂后葉面噴施改為富諾磷(稀釋 1 000 倍).煙苗移栽至大田之后共計進行3次施肥處理[19]，分別在煙苗移栽后第7、14和30天時.每次施肥處理均是復合肥+有機肥的混配肥料，其N∶P∶K質量比為1∶1∶2，施肥量為450、450、750 kg·hm-2.

1.2.3 取樣和化學成分測定 在烤煙采收期，每小區(qū)取3株.將每株的全部葉片洗凈，用紗布吸干表面水分，去掉中脈，105 ℃殺青15 min，60 ℃烘干至恒質量，粉碎，過40目篩，所得樣品用于測定煙葉主要化學成分含量.

煙葉鉀、煙堿、還原糖、總糖、總氮等的測定參照王瑞新[20]的方法.

1.3 數據處理

采用SPSS 12.0軟件進行數據分析，采用Duncan’s新復極差多重比較進行顯著性分析.

2 結果與分析

由表1 可知，盆栽試驗條件下，2個處理均可不同程度地降低煙堿含量，提高鉀含量，與對照相比，T1和T2煙堿含量分別降低41.24%和3.44%，鉀含量分別升高42.86%和26.02%.2個處理與對照相比，鉀含量升高均達到顯著水平，T1處理煙堿含量的降低達到顯著水平，而T2與對照差異不顯著.T1處理煙葉總糖、還原糖及總氮含量均降低，T2處理均升高.其中T1總糖、還原糖及總氮分別降低14.58%、2.67%和26.97%，T2分別升高31.11%、48.96%和7.88%.且T1、T2與對照之間總糖含量變化均達到差異顯著水平.T2與對照相比還原糖升高達到差異顯著水平，而T1與對照差異不顯著.T1與對照相比總氮含量降低達到差異顯著水平，而T2變化不明顯.就化學成分比值而言，噴施螯合肥可以不同程度地提高煙葉w(總糖)/w(煙堿)和w(總氮)/w(煙堿).

表1 盆栽試驗螯合肥對烤煙煙葉常規(guī)化學成分的影響Tab.1 Effects of different chelaed fertilizers on main chemical components of flue-cured tobacco leaf in pot experiments

1) 表中數據為平均值±SE，同列數據后凡是有一個相同小寫字母者，表示差異不顯著(P>0.05,Duncan’s法).

由表2 可知，田間試驗條件下，2個處理均不同程度地降低煙堿含量、提高鉀含量，其中T3和T4的煙堿含量與對照相比分別降低23.11%和29.25%，均達到顯著差異，鉀含量分別提高56.00%和93.28%，也均達到顯著差異.T3與T4之間煙堿降低差異不顯著，而鉀含量升高達到差異顯著水平.上述結果與盆栽試驗結果一致.與對照比較，噴施螯合肥對烤煙煙葉總糖、還原糖及總氮含量產生一定影響，

表2 田間試驗螯合肥對烤煙煙葉常規(guī)化學成分的影響Tab.2 Effects of different chelated fertilizers on main chemical components of flue-cured tobacco leaves in field experiments

1) 表中數據為平均值±SE，同列數據后凡是有一個相同小寫字母者，表示差異不顯著(P>0.05,Duncan’s法).

總糖含量T3和T4分別升高9.01%和22.18%，T4與對照相比達差異顯著水平.還原糖分別升高12.94%和10.27%，均與對照差異不顯著.總氮含量分別下降23.40%和11.82%，均與對照達到差異顯著水平.就化學成分比值而言，噴施螯合肥可以不同程度地提高烤煙煙葉w(總糖)/w(煙堿)和w(總氮)/w(煙堿)，與盆栽試驗結果一致.

3 討論與結論

康凱Ⅱ號、富諾根、富諾磷、富諾鉀為西班牙TRADECOORP公司生產，其中，康凱Ⅱ號是一種活性硅鉬酸鈉水劑(ρ=36 g·L-1)；富諾根是一種液體活性生根劑和生長調節(jié)劑；富諾鉀是含鉀[ρ(K2O)=465 g·L-1]和氮[ρ(N)=45 g·L-1]的歐洲新一代高濃度液態(tài)EDTA螯合鉀肥；富諾磷是含亞磷酸鉀(ρ為420 g·L-1)的歐洲新一代高濃度液態(tài)磷肥.

目前關于土壤氮、磷、鉀的全量與烤煙氮、磷、鉀含量關系的研究報道較多[21- 23].且氮、磷、鉀是烤煙生長中重要的營養(yǎng)元素.其中，氮素在烤煙生長發(fā)育和生理生化過程中起重要作用，影響烤煙的品質；磷素在煙草的生長發(fā)育和新陳代謝過程中具有重要的作用，且能增進烤煙色澤、香味，并提高煙葉品質[24]；鉀素對煙草的生長發(fā)育起重要作用，是影響煙葉品質的重要因素，也是衡量煙葉質量的重要指標.研究表明，煙葉品質及其主要內在化學成分特點有關的因素包括：①煙葉成熟度，煙葉成熟度越高，煙葉內在的各項化學成分越趨于協(xié)調；②品種，不同烤煙品種之間的含糖量存在著一定差異；③生態(tài)條件，光照強度、光照時間和光質對含糖量都有較大的影響,土壤質地、水分、營養(yǎng)狀況和pH等都影響煙葉含糖量和煙堿含量;④栽培技術，合理的種植密度和單株留葉數有利于提高煙葉內在化學成分的協(xié)調性，施肥量和施肥種類對含氮量有一定影響[2].

本試驗采用盆栽和田間施用烤煙生長過程中必需元素的螯合肥，通過調控煙葉品質，提高優(yōu)質煙葉率，提高煙葉工業(yè)可用性，為優(yōu)質烤煙栽培提供技術支持.盆栽試驗條件下的烤煙煙葉各化學成分含量與田間試驗結果有所差異.總糖含量盆栽試驗均高于田間試驗含量，而總氮含量均低于田間試驗，還原糖含量盆栽與田間試驗基本一致，差異不顯著.這可能與田間生態(tài)條件如光照強度、光照時間和光質以及土壤質地有關，田間光照充足，有利于氮向糖的轉化.盆栽試驗和田間試驗2種處理，煙葉中鉀含量均比對照明顯增加.煙葉摘頂后，盆栽試驗噴施富諾鉀的煙葉鉀含量高于田間試驗，而煙葉摘頂后，田間噴施富諾磷的煙葉鉀含量高于盆栽試驗，這可能是田間條件下，更利于螯合肥的肥效發(fā)揮，刺激煙草根和葉對鉀的吸收.田間試驗2種處理，煙葉中煙堿含量明顯降低，而盆栽試驗摘頂后噴施富諾磷處理，與對照相比，煙堿降低不明顯，這可能是盆栽試驗條件不能完全發(fā)揮螯合肥的功效所導致.另外，盆栽試驗與田間試驗結果存在一定的差異也可能與試驗處理有關，盆栽試驗處理分苗期、快速生長期和摘頂后3次施肥，而田間只在快速生長期和摘頂后2次處理.另外盆栽試驗是在人為控制的條件下進行的, 而且土壤取自耕作層，土壤中養(yǎng)分的釋放過程和煙株對養(yǎng)分的吸收情況均與田間條件有所不同，田間試驗則更接近于實際生產.同時，盆栽試驗煙株數較少這也會對試驗結果造成影響.因此，我們認為田間試驗更能反映螯合肥的功效.

4種螯合肥的聯(lián)合使用對烤煙煙葉總糖、還原糖及總氮影響不同，但均可降低煙堿含量、提高鉀含量，這與韓錦峰等[8]、洪麗芳等[25]的研究結果一致.綜合我國目前正在進行的“國際型優(yōu)質煙葉”項目和相關專家的研究成果，優(yōu)質煙葉化學成分主要指標控制在：煙堿1.5% ～3.5% ，總氮1.5%～3.0%，總糖18%～24%，鉀離子2.0%～3.5%，氮堿比0.8～1.0，糖堿比8～12[20,26- 29].本試驗中，田間2種處理的煙葉中煙堿和糖堿比值達到優(yōu)質煙葉要求，而對照煙堿含量處在優(yōu)質煙葉規(guī)定的范圍，但相對于對照而言，鉀、總糖、總氮和氮堿比更接近于優(yōu)質煙葉規(guī)定要求，特別是T4處理，除總氮和氮堿比超出優(yōu)質煙葉規(guī)定的范圍外，其他指標均達到優(yōu)質煙葉要求，因此，適當控制氮肥的施用可生產出優(yōu)質煙葉.而盆栽試驗2種處理，除T1處理中氮堿比略高于規(guī)定要求和T2處理總糖高于規(guī)定要求外，其他各項指標均處于優(yōu)質煙葉規(guī)定指標范圍內，而對照中總糖和鉀含量明顯低于優(yōu)質煙葉規(guī)定指標要求.但總體而言，2種處理煙葉鉀含量得到提高，煙堿含量有所降低，因此，2種處理的煙葉危害降低，有降焦減害的作用.通過盆栽試驗和田間試驗結果比較可以看出，在烤煙種植過程中，減少氮肥的施用，合理增施微量元素葉面肥，對提高煙葉品質有一定的作用.

國家煙草專賣局強調“煙葉科技工作要為中式卷煙生產服務，要積極開展煙草與自然環(huán)境和諧發(fā)展的研究，改善煙葉生產的生態(tài)環(huán)境”[30].由此看來，現代煙草生產中要合理化、高效化進行農藥、化肥施用管理操作.這4種螯合肥均屬于高效液態(tài)肥，具有使用量少、效率高的特點，可在減少肥料使用量的同時增加肥效.4種螯合肥中含有植物生長所必須的大量元素，更重要的是富含促進植物生長代謝的微量元素，其中硅(Si)能沉積在植物葉片的外表皮，形成物理屏障，幫助植物提高對真菌和害蟲侵襲的抵御能力[31]；硅還能刺激多酚化合物的產生及其物質新陳代謝，誘導植物產生抵抗力反應，增強煙草的抗病性，減少病蟲害的威脅.

從本試驗結果可以看出，螯合肥在提高煙葉品質方面有很好的效果，可以推廣使用，在藥劑工業(yè)化生廠中可以借鑒以上的試驗結果，生產出更適合優(yōu)質煙葉生產的螯合肥，既能提高煙葉的品質，也能一定程度上降低煙葉的危害.為在田間栽培管理上整體提升我國煙葉品質提供一定的技術支持.

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【責任編輯周志紅】

Effectsofapplyingchelatedfertilizertonicotineandpotassiumintheflue-curedtobaccoleaf

WANG Lijing1, JIANG Dingxin1, CHEN Zepeng2, WEI Jianyu3, WAN Shuqing1, MA Zhuwen4

(1 Key Laboratory of Natural Pesticide and Chemical Biology, Ministry of Education/College of Natural Resources and Environment, South China Agricultural University, Guangzhou 510642, China； 2 Guangdong Branch of China National Tobacco Corporation, Guangzhou 510610, China； 3 China Guangxi Tobacco Industrial Company Ltd., Nanning 545005, China; 4 Institute of Crops Research, Guangdong Academy of Agricultural Sciences, Guangzhou 510640, China)

【Objective】 To improve the quality of the flue-cured tobacco leaf by combined application of chelated fertilizer. 【Method】Effects of combined application of chelated fertilizer on the contents of total sugar, reducing sugar, total nitrogen, nicotine and potassium of flue-cured tobacco leaf were studied using the pot and field experiments. Effects of chelated fertilizer of Kangkai Ⅱ, Funuogen, Funuo potassium or Funuo phosphorus on the quality of tobacco leaf were analysed. 【Result and conclusion】The results showed that in plot experiments, application of Kangkai Ⅱ and Funuogen at the stage of seedling, Funuo potassium or Funuo phosphorus at the stage of growing reduced the contents of tobacco leaf nicotine by 42.86% and 26.02% and increased the potassium contents by 41.24% and 3.44%. In field experiments, The combined application of Kangkai Ⅱ, Funuogen, Funuo potassium or Funuo phosphorus reduced the contents of tobacco leaf nicotine by 56.00% and 93.28%, increasing the potassium contents by 23.11% and 29.25%,respectively.

chelated fertilizer; flue-cured tobacco; nicotine; potassium; tobacco leaf quality

2013- 02- 21優(yōu)先出版時間2014- 01- 06

優(yōu)先出版網址：http:∥www.cnki.net/kcms/detail/44.1110.S.20140106.1547.001.html

王麗晶(1987—)，女，朝鮮族，碩士，E-mail:717326796@qq.com; 通信作者：江定心(1976—)，男，副教授,博士，E-mail: dxj2005@scau.edu.cn

中國煙草總公司科技計劃項目(中煙辦〔2013〕149號)

王麗晶，江定心, 陳澤鵬，等.施用螯合肥對烤煙煙葉煙堿和鉀含量的影響[J].華南農業(yè)大學學報，2014,35(2):35- 39.

S141

A

1001- 411X(2014)02- 0035- 05